數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)家會(huì)議中心的應(yīng)用

    作為北京2008年奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性項(xiàng)目之一，國(guó)家會(huì)議中心具有重要的地位。為保障國(guó)家會(huì)議中心的運(yùn)營(yíng)安全，確保奧運(yùn)會(huì)的正常運(yùn)行，國(guó)家會(huì)議中心需建立一套行之有效、高等級(jí)的安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑的全面監(jiān)控。本文主要介紹的是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)家會(huì)議中心的具體應(yīng)用情況，供讀者參考。

    項(xiàng)目簡(jiǎn)介

    國(guó)家會(huì)議中心作為北京2008年奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性項(xiàng)目致意，具有重要的地位。它位于奧林匹克公園中心區(qū)，整個(gè)建筑由主體項(xiàng)目以及兩棟媒體酒店和兩棟寫字樓的配套項(xiàng)目組成，總建筑面積約為53．4萬(wàn)平方米。在北京奧運(yùn)會(huì)期間，它除了滿足奧運(yùn)會(huì)擊劍和現(xiàn)代五項(xiàng)的擊劍、射擊項(xiàng)目的比賽需求外，還將作為賽時(shí)的國(guó)際廣播中心(IBC)和主新聞中心(MPC)，并在殘奧會(huì)期間舉行輪椅擊劍和硬地滾球比賽。

    由于國(guó)家會(huì)議中心由多個(gè)建筑組成，而且功能復(fù)雜多樣，這樣對(duì)安防系統(tǒng)的要求差異也很大，需要在同一系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)不同的安防需求。為保障國(guó)家會(huì)議中心的運(yùn)營(yíng)安全，確保奧運(yùn)會(huì)的正常運(yùn)行，國(guó)家會(huì)議中心需建立一套行之有效、高等級(jí)的安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑的全面監(jiān)控。它的配套工程數(shù)字安防系統(tǒng)項(xiàng)目集成了近800臺(tái)攝像機(jī)，是奧運(yùn)場(chǎng)館中最大的數(shù)字視頻安防單體工程。而VisioWave數(shù)字視頻安防平臺(tái)為國(guó)家會(huì)議中心提供了一套完整的、集成的、可靠的、易操作的解決方案，它具有專業(yè)級(jí)的視頻質(zhì)量，模塊化設(shè)計(jì)，方便擴(kuò)展，具有智能的本地或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)能力，基于圖像處理和事件管理自動(dòng)化視頻監(jiān)控。

    系統(tǒng)組成架構(gòu)

    該數(shù)字視頻安防監(jiān)控平臺(tái)在國(guó)家會(huì)議中心項(xiàng)目的應(yīng)用其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

    從圖1可以看出，系統(tǒng)由以下部分組成：

    •系統(tǒng)設(shè)備：包括網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器、CCS安保設(shè)置服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的編解碼、管理以及存儲(chǔ)功能；

    •視頻前端設(shè)備：即攝像機(jī)，根據(jù)不同要求，選用不同的攝像機(jī)；

    •報(bào)警前端設(shè)備：包括雙鑒探測(cè)器和報(bào)警按鈕；

    •控制中心設(shè)備：包括控制設(shè)備和顯示設(shè)備，其中控制設(shè)備包括PC監(jiān)控終端、模擬搖桿監(jiān)控鍵盤，顯示設(shè)備包括電視墻和42寸液晶大屏幕顯示器。

    系統(tǒng)功能

    通過(guò)系統(tǒng)編解碼和控制設(shè)備，結(jié)合前端視頻和報(bào)警設(shè)備，基于局域網(wǎng)可組成一個(gè)完整的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的視頻監(jiān)控功能。

    靈活的視頻編解碼功能

    模擬攝像機(jī)通過(guò)編碼器接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)字編碼網(wǎng)絡(luò)傳輸。多種系列的編碼器實(shí)現(xiàn)了不同區(qū)域的視頻接入的需求，使設(shè)備資源能在最大程度上得到利用。每個(gè)編碼器的每路視頻圖像都可以實(shí)現(xiàn)D1、25幀/秒的實(shí)時(shí)圖像編碼，編碼器的每個(gè)視頻輸入端口完全獨(dú)立，可以完全獨(dú)立地由中央配置服務(wù)器來(lái)進(jìn)行配置。實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、質(zhì)量以及其它一些和傳輸有關(guān)的參數(shù)的設(shè)置。同時(shí)對(duì)云鏡攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)PTZ控制。每個(gè)端口的獨(dú)立管理能力是構(gòu)建靈活的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

    視頻的解碼可以實(shí)現(xiàn)視頻圖像的電視墻瀏覽。電視墻是通過(guò)硬件解碼器連接模擬監(jiān)視器來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)D1圖像瀏覽。解碼器可通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)置，每一個(gè)視頻輸出口完全獨(dú)立，因此每個(gè)連接模擬監(jiān)視器的輸出口都可以各自獨(dú)立地進(jìn)行配置。主要的配置選項(xiàng)包括輸出名稱、輸出格式、屏幕字符（圖標(biāo)）疊加（位置、字體）等。

    完全的多碼流功能

    該系統(tǒng)獨(dú)特的編碼特性能對(duì)每一個(gè)端口配置不同碼流。每一個(gè)端口配置都可以看作一個(gè)“虛擬視頻端口”被系統(tǒng)作為一個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行管理。對(duì)于每個(gè)物理視頻端口，可以選擇不同的分辨率和幀數(shù)。

    該系統(tǒng)獨(dú)特的圖像壓縮技術(shù)使數(shù)字視頻編碼獲得了優(yōu)越的時(shí)間和空間伸縮性�？臻g上可伸縮性是指對(duì)于同一個(gè)圖像源，網(wǎng)絡(luò)上不同的用戶在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)可以看到不同解析度的畫面；時(shí)間軸上的可伸縮性是指在播放時(shí)幀率的可調(diào)性。這兩特點(diǎn)是非常重要的，可以滿足不同的功能需求。

    中央控制功能

    中央配置服務(wù)器中的設(shè)備部分對(duì)連接在網(wǎng)絡(luò)上的所有相關(guān)設(shè)備提供了一個(gè)完整的信息列表。其包括攝像機(jī)、監(jiān)視器、警報(bào)器、及其它輸出控制設(shè)備等。它允許新增或者刪除設(shè)備。中央配置服務(wù)器通過(guò)一個(gè)向?qū)��?lái)自動(dòng)地設(shè)置所有連接在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備的參數(shù)，包括設(shè)備名、IP地址、磁盤空間等。

    比如，視頻編解碼器的各項(xiàng)功能就通過(guò)中央配置服務(wù)器進(jìn)行設(shè)置。每個(gè)視頻輸入或輸出端口可以完全獨(dú)立地由中央配置服務(wù)器來(lái)進(jìn)行配置。主要的設(shè)置選項(xiàng)有輸入名稱、格式、解析度、幀率、壓縮比、帶寬、圖像質(zhì)量，以及其它傳輸參數(shù)。

    事件的管理和動(dòng)作的執(zhí)行也由中央配置服務(wù)器“絕對(duì)忠實(shí)”地執(zhí)行著。事件可以由多種方式觸發(fā)，包括I/O動(dòng)作（如煙感裝置）、人工的動(dòng)作（按下一個(gè)按鈕）、智能視頻處理插件（圖像處理輸出）等等。事件發(fā)生后可以啟動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)作，如監(jiān)視器切換、PTZ動(dòng)作、I/O輸出、啟動(dòng)存儲(chǔ)、順序掃描等。監(jiān)視器動(dòng)作參數(shù)包括顯示時(shí)間、事件顯示優(yōu)先級(jí)和視頻源類型設(shè)定�？捎么鎯�(chǔ)動(dòng)作參數(shù)設(shè)定包括錄像啟動(dòng)、停止、錄像時(shí)間長(zhǎng)度、前置/后置錄像時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)定。

    中央配置服務(wù)器也可實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬搖桿控制鍵盤的管理。傳統(tǒng)的模擬搖桿監(jiān)控鍵盤可通過(guò)系統(tǒng)中的聯(lián)網(wǎng)的PC工作站的串口接入，中央配置服務(wù)器可通過(guò)管理界面實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬搖桿鍵盤的配置管理，同時(shí)通過(guò)配置服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻輸入和輸出的映射，從而實(shí)現(xiàn)模擬搖桿監(jiān)控鍵盤對(duì)視頻的切換和控制功能。

    一體化報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能

    通過(guò)前端編碼器的I/O輸入輸出接口板，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了報(bào)警探測(cè)器的接入。系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)的配置，并與相應(yīng)的報(bào)警或視頻設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

    本地存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能

    本系統(tǒng)可為每路圖像實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)，編碼器可嵌入大容量硬盤，最大可提供4TB的本地存儲(chǔ)空間，中央配置服務(wù)器為網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)視頻輸入和每一個(gè)磁盤空間提供一張對(duì)應(yīng)表。同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上所有的存儲(chǔ)空間也提供一張完整的列表。新的存儲(chǔ)源可以非常方便地增加入這個(gè)列表。新增的存儲(chǔ)源也可以方便地由管理員通過(guò)中央配置服務(wù)器配置存儲(chǔ)幀數(shù)、記錄時(shí)間段、空間使用方式、存儲(chǔ)路徑和特定的磁盤分配大小。

    視頻圖像智能分析功能

    系統(tǒng)還能提供功強(qiáng)大的視頻圖像分析平臺(tái)，能根據(jù)需求提供不同功能的圖像視頻分析。典型的應(yīng)用包括視頻信號(hào)中斷、視頻信號(hào)信噪比過(guò)低、圖像過(guò)度曝光、圖像對(duì)焦錯(cuò)誤、攝像頭被遮蓋、攝像頭被移位等的自動(dòng)檢測(cè)，以及區(qū)域內(nèi)活動(dòng)探測(cè)等復(fù)雜的智能探測(cè)功能。

    系統(tǒng)特點(diǎn)

    該系統(tǒng)由于其先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)和系統(tǒng)功能，給用戶的應(yīng)用帶來(lái)了極大的便利，其成功應(yīng)用具有如下典型特性：

    •高清晰、低延時(shí)的實(shí)時(shí)圖像、方便的攝像機(jī)PTZ控制，連接在系統(tǒng)中的模擬監(jiān)控鍵盤完全可以滿足視頻跟蹤監(jiān)控的需求；

    •壓縮編碼的可伸縮性帶來(lái)的多碼流技術(shù)，使同一攝像機(jī)可以同時(shí)得到不同分辨率、不同幀數(shù)的多種實(shí)時(shí)碼流，滿足不同設(shè)備的功能需求。在國(guó)家會(huì)議中心項(xiàng)目中即通過(guò)功能參數(shù)設(shè)置，滿足了在電視墻實(shí)時(shí)監(jiān)看、本地存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)對(duì)不同碼流設(shè)置的需求；

    •強(qiáng)大的軟件開發(fā)包可實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的集成聯(lián)動(dòng)。國(guó)家會(huì)議中心實(shí)現(xiàn)了消防系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，以及與上級(jí)監(jiān)控中心的視頻系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)；

    •報(bào)警功能集成，結(jié)合強(qiáng)大的軟件管理平臺(tái)，可提供無(wú)縫的安防報(bào)警聯(lián)動(dòng)，該功能比較適合象國(guó)家會(huì)議中心這樣的大型安防系統(tǒng)。強(qiáng)大的視頻智能分析功能，可以對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行主動(dòng)探測(cè)，實(shí)現(xiàn)積極防范，可以很大程度地降低操作人員的工作強(qiáng)度；

    •設(shè)備配置備份功能使系統(tǒng)在服務(wù)器不工作狀態(tài)下能正常運(yùn)行，避免了傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)帶來(lái)的服務(wù)器不工作，系統(tǒng)立即癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。

    結(jié)語(yǔ)

    現(xiàn)在，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用已突破簡(jiǎn)單的安防監(jiān)控范疇，成為各行各業(yè)行之有效的監(jiān)督手段和管理資源，呈現(xiàn)規(guī)�；�，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，集成化和專業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于空前的歷史發(fā)展機(jī)遇，對(duì)各行各業(yè)而言，這是一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，充分利用基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字監(jiān)控技術(shù)，可以把視頻監(jiān)控系統(tǒng)提升到一個(gè)更加有效，靈活，和高擴(kuò)展性的水平。